PVDF管道焊接工藝的研究

馮 婧

（廣東科技學(xué)院 機(jī)電工程系，廣東 東莞 523083）

PVDF管道焊接工藝的研究

馮 婧

（廣東科技學(xué)院 機(jī)電工程系，廣東 東莞 523083）

采用PVDF材料制作的管道，由于其電絕緣性，適合于在高電壓場(chǎng)合下使用，但由于某廠目前所用PVDF管道原材料均為進(jìn)口材料，價(jià)格昂貴，為了避免在管道焊接過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，減少損失，本文采用熔接承插的連接方式，研究了PVDF管道與管件、螺母之間的焊接工藝。

PVDF；熔接承插；焊接

PVDF聚偏氟乙烯具有電絕緣性能和特殊的抗老化性能[1]，適合于在高電壓場(chǎng)合長(zhǎng)期使用，但用其制作的一些管道及管件壁薄，熔接時(shí)散熱非常快，凝固時(shí)間很短，一旦熔接錯(cuò)誤或失敗將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文結(jié)合某廠實(shí)際，采用熔接承插[2]的連接方式，探討了PVDF管道的焊接工藝。

1 儀器設(shè)備

標(biāo)準(zhǔn)熱熔機(jī)；臺(tái)式鉆床Z4120；MC尼龍鉆孔夾具；紅外線取暖器；手電鉆；木工水平儀500X1；紅外線測(cè)溫儀CEM-DT-8812；溫度計(jì)（0～100℃）；切管刀等。

2 PVDF管道與管件熔接

2.1 下料

使用切管刀進(jìn)行尺寸下料，下料尺寸誤差控制在±1mm范圍內(nèi)，在不影響使用及整體尺寸的前提下，可通過(guò)熔接的深淺來(lái)補(bǔ)充誤差。

2.2 管道和管件固定

PVDF管道和管件固定前，需調(diào)節(jié)專用熱熔夾具，使夾具導(dǎo)軌保持水平，并利用紅外線測(cè)溫儀檢查熱熔機(jī)的溫控紅綠燈開閉時(shí)的溫度是否與熱熔頭溫度要求（250℃～270℃）相符。

將PVDF管道和管件分別固定在專用熱熔夾具上后，需鎖緊固定螺栓，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使管道、管件熔接端面接觸，利用手電筒目測(cè)熔接端面是否均勻，沒(méi)有出現(xiàn)縫隙確定PVDF管道與管件等高同心后，再利用水平尺進(jìn)行校驗(yàn)管道、管件是否水平，然后在擰緊固定螺栓過(guò)程中觀察水平尺的變化，保證管道、管件在允許的水平偏差范圍之內(nèi)。

2.3 熔接

熔接前需測(cè)量工作范圍內(nèi)的環(huán)境溫度，工作環(huán)境溫度應(yīng)控制在25℃以上。

熔接時(shí)通過(guò)專用熱熔夾具手輪將管道與管件之間的間距調(diào)到可讓熱熔頭自由進(jìn)入，將熱熔機(jī)放在管道與管件之間，公熱熔頭插進(jìn)管件，然 后通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使母熱熔頭套在PVDF管道上。達(dá)到加熱時(shí)間后，再使熱熔頭與PVDF管道及管件分開，取出熱熔頭后使PVDF管道迅速插入PVDF管件，由管道與管件分開到承插完成熔痕外露在環(huán)境中的時(shí)間不能超過(guò)5s。

熔接完成后不能馬上撤去手輪外力，要把持一段時(shí)間才可撤去，然后讓管道、管件自然冷卻。

3 PVDF管道與配水螺母熔接

3.1 鉆孔

應(yīng)根據(jù)標(biāo)定的孔間距選擇相應(yīng)編號(hào)的鉆孔模板，將管道放入鉆孔夾具凹槽內(nèi)，確保第一個(gè)鉆孔相對(duì)于鉆孔模板的位置正確，反復(fù)測(cè)量確定后，再固定鉆孔模板，鉆孔時(shí)要注意鉆頭的進(jìn)給速度和最終深度，以確保管內(nèi)無(wú)毛刺和鉆頭不傷及對(duì)面管壁。

3.2 熔接

熔接前將管道固定在專用熔接夾具上，并保持水平，可利用頂尖進(jìn)行多點(diǎn)校驗(yàn)，如不水平，則應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)管道使各孔中心線在同一水平面。將夾具上固定配水螺母的滑塊和固定管道用的定位座更換成標(biāo)識(shí)為PVDF專用的的滑塊、管道定位座，要待熱熔機(jī)的溫度達(dá)到要求后方可進(jìn)行熔接。

熔接時(shí)先將配水螺母放置在滑塊夾套內(nèi)，滑塊手柄向前使頂尖插入孔內(nèi)，配水螺母凹面緊貼管道表面，調(diào)整凹面朝向使凹面與管道表面弧度完全吻合，并用夾套上的螺釘固定配水螺母，然后使滑塊手柄退后，放下熱熔機(jī)，讓滑塊手柄及熱熔機(jī)手柄同時(shí)向前，使兩熱熔頭同時(shí)分別緊貼配水螺母凹面與管道表面，配水螺母凹面及管道表面慢慢被熱熔頭熔化，待接觸面有PVDF熔融體擠出后，馬上停止壓力，等待10s后再使兩手柄迅速退后，將兩熱熔接觸面分離，最后再迅速提高熱熔機(jī)，滑塊迅速向前，將配水螺母壓在管道表面上，施加一定的壓力，等待15s后再撤去壓力，擰松夾套上螺釘，使滑塊退后將夾套與配水螺母分離。

所有管道與配水螺母熔接后，母管須在夾具上自然冷卻5min方可拆卸。冷卻拆卸后可用手動(dòng)鉆配Φ6.5麻花鉆將所有配水螺母內(nèi)熔接處溢出多余的熱熔膠鉆出，以保證使用時(shí)水流暢通。

4 PVDF管道上熔接等電位螺母

熔接前安裝好熱熔機(jī)上的熱熔頭套件，注意鎖緊用的固定螺絲為M6全絲，目的是利用全絲外露部分進(jìn)行對(duì)孔定位。可用鉛筆畫出熔接位置中心，用手動(dòng)鉆鉆出Φ6.5孔，并校驗(yàn)熱熔機(jī)與熱熔頭溫度要求是否相符。

熔接時(shí)可兩人配合進(jìn)行，一人通過(guò)對(duì)孔定位將熱熔機(jī)上母熱熔頭緊貼管外壁，另一人將等電位螺母上的熔接面緊貼公熱熔頭，注意各弧面方向一致，熱熔機(jī)一直保持水平，觀察管面與等電位螺母熔接處均勻溢出熱熔膠后，兩人同時(shí)分開熱熔機(jī)、配水螺母，后者將配水螺母迅速擠壓到管道熔接處，弧面方向一致，擠壓力度保持15s，注意由分開到開始擠壓熔痕外露在環(huán)境中的時(shí)間不能超過(guò)5s。

5 結(jié)論

通過(guò)熔接承插的焊接工藝方法，使得PVDF管道焊縫質(zhì)量得到提高，減少了管道制作出錯(cuò)率，降低了經(jīng)濟(jì)損失，并縮短了制作周期，滿足了生產(chǎn)需要。

[1]周殿明，張麗珍.塑料薄膜實(shí)用生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2006：346.

[2]張翰林，蘇革平.淺談PPH 管道和PVDF 管道施工工藝[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012（21）：136-139.